Cải thiện chất lượng nguồn nước bằng công nghệ

Đây là những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nước ở khu đô thị cũng như nông thôn. Để giải quyết được chất lượng nguồn nước, việc nghiên cứu, áp dụng các công nghệ hiện đại, kỹ thuật mới trong kiểm soát và đánh giá chất lượng nước là rất quan trọng để góp phần giảm tác động từ biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường.

Chất lượng nước sạch nhiều nơi chưa đảm bảo

Theo số liệu thống kê của Ủy ban Khoa học, Công nghệ và Môi trường Quốc hội, đến tháng 6/2023, cả nước có khoảng 4.500 hệ thống công trình cho cả đô thị và nông thôn với công suất đến khoảng 11 triệu mét khối, đang khai thác hằng ngày khoảng 8,3 triệu m3, tập trung chủ yếu khai thác nguồn nước mặt với 87% và nước ngầm là 13%.

Đối với Thủ đô Hà Nội, hiện tổng công suất nguồn cấp nước từ các nhà máy nước tập trung đạt hơn 1,5 triệu m3/ngày đêm, tăng hơn 630 nghìn m3/ngày đêm so với năm 2016, ngoài ra còn kết nối bổ sung nguồn cấp từ Nhà máy Nước sạch Hà Nam để bổ sung nguồn cấp cho huyện Phú Xuyên. Mặc dù nguồn và mạng lưới cung cấp nước sạch đã được cải thiện rất nhiều nhưng vấn đề chất lượng nước sạch ở không ít khu vực vẫn chưa bảo đảm. 

Đánh giá tiêu chuẩn đối với nguồn nước sinh hoạt hiện nay, Phó Giáo sư, Tiến sỹ Phạm Ngọc Châu, nguyên Chủ nhiệm Khoa Vệ sinh Quân đội (Học viện Quân y), cho biết, Bộ Y tế được giao xây dựng, ban hành tiêu chuẩn nước ăn uống, nước sinh hoạt và giám sát các tiêu chuẩn đó. Gần đây, Bộ Y tế đã ban hành hai bộ tiêu chuẩn quốc gia là QCVN01 về nước ăn uống và QCVN02 về nước sinh hoạt cho nông thôn. Tuy nhiên để quản lý chất lượng nguồn nước theo tiêu chuẩn của cơ quan này thì vẫn gặp nhiều khó khăn. Đa số hợp đồng cung cấp nước tại các đô thị thời gian qua không có danh mục tiêu chuẩn về chất lượng nước. Hệ thống phân phối nước có vai trò thế nào trong vấn đề chất lượng nước cũng chưa rõ ràng.

Nhiều chuyên gia cho rằng, hiện nay biến đổi khí hậu làm suy giảm các dòng chảy, nước dưới đất và sự xâm nhập mặn vào mùa khô, kết hợp tốc độ đô thị hóa phát triển, nước thải sinh hoạt và sản xuất đang gây ô nhiễm nguồn nước mặt và nước dưới đất. Điều này đã ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của các trạm cấp nước. Để giải quyết được chất lượng nguồn nước, trước tiên phải giải quyết vấn đề môi trường, bởi môi trường trong sạch thì đầu vào nguồn nước mới được đảm bảo. Khoa học và công nghệ được coi là "chìa khóa" để bảo vệ môi trường, nguồn nước, ứng phó với biến đổi khí hậu. Do đó, các doanh nghiệp cần đổi mới quy trình vận hành, áp dụng công nghệ mới để bảo đảm an toàn nước, cải thiện chất lượng nước sạch...

Cải thiện chất lượng bằng công nghệ

Theo Phó Giáo sư, Tiến sỹ Vũ Đức Lợi, Viện trưởng Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam - Hàn Quốc (VKIST), ô nhiễm nguồn nước, chất lượng nước là vấn đề rất được quan tâm hiện nay, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống sinh hoạt và mọi hoạt động của người dân. Việc nghiên cứu các kỹ thuật mới trong kiểm soát và đánh giá chất lượng nước rất quan trọng. Hiện nay, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam - Hàn Quốc có 6 nhóm nghiên cứu về lĩnh vực điện tử, công nghệ thông tin, cảm biến sinh học, công nghệ sinh học, công nghệ môi trường năng lượng và nghiên cứu chính sách về khoa học và công nghệ; trong đó, ở lĩnh vực năng lượng môi trường, đơn vị đã có một số công nghệ xử lý nước thải, xử lý nước bị nhiễm phèn, phát triển hệ thống lọc nước… từ đó, giúp nâng cao chất lượng nguồn nước sinh hoạt của người dân. 

Một số đơn vị, công ty cũng đầu tư các trang thiết bị máy móc hiện đại, công nghệ mới, tiên tiến nhất. Nước đầu vào được kiểm soát hoàn toàn bằng hệ thống tự động hóa, chất lượng nước đạt tiêu chuẩn nước sạch. Nhiều công nghệ mới được ứng dụng đem lại hiệu quả cao như: Công nghệ biến tần; định lượng hóa chất tự động điều chỉnh theo chất lượng nước thô; xử lý bùn cơ học; đầu tư phần mềm quản lý, thiết bị giám sát chất lượng và áp lực nước, điều khiển van phân vùng cấp nước, đặc biệt là công nghệ lọc, lắng lamen. Ưu điểm là chất lượng nước sau lắng rất tốt, không thấy lượng cặn nằm trên bệ lọc, nên nguồn nước được đảm bảo. 

Thông qua hợp tác quốc tế về lĩnh vực nước, nhiều công nghệ mới về xử lý nước; giải pháp kỹ thuật, công nghệ trong kiểm soát và đánh giá chất lượng nước cũng được nghiên cứu, ứng dụng, triển khai theo hướng phù hợp với thực tiễn Việt Nam. Điển hình như việc nghiên cứu ứng dụng chemometrics (sử dụng các thuật toán toán học và thống kê) trong xử lý và khai phá dữ liệu phân tích nước; phân tích đặc điểm hóa chất vi nhựa trong các mẫu nước; một số kỹ thuật tiên tiến trong xử lý nước và nước thải…đến từ Hiệp hội các nhà sản xuất thiết bị phân tích Nhật Bản (JAIMA). 

Theo Phó Giáo sư, Tiến sỹ Tạ Thị Thảo, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, chemometrics được hiểu là ứng dụng kỹ thuật toán tin, thống kê trong quy chuẩn tiêu chuẩn xử lý và khai phá dữ liệu trong quy trình phân tích nước. Kỹ thuật này cho phép tính toán số lượng mẫu phù hợp, xác định rõ mẫu thông tin theo tiêu chuẩn, chọn được mẫu có tính đại diện lớn. Ngoài ra, ứng dụng chemometrics kết hợp dữ liệu lớn (Bigdata) còn có thể sử dụng trong đánh giá quan trắc môi trường, ví dụ thu thập từ ảnh vệ tinh, hoặc mô hình trong mạng lưới trí tuệ nhân tạo (AI) để kiểm soát số liệu đầu vào nhằm dự báo kết quả thông qua chuỗi giá trị quan trắc theo thời gian.

Phó Giáo sư, Tiến sỹ Tạ Thị Thảo nhận định, đánh giá dữ liệu môi trường là một quá trình tốn nhiều thời gian. Việc sử dụng phương pháp hóa học để nghiên cứu dữ liệu môi trường là một ý tưởng mang tính cách mạng vì nó giúp xác định mối quan hệ giữa các nguồn gây ô nhiễm, các tác nhân môi trường và tác động của chúng đối với môi trường. Chemometrics được coi là một kỹ thuật tiềm năng, giúp nâng cao tính đặc thù của các bộ dữ liệu hóa học bằng cách sử dụng các phương pháp phân tích thống kê và toán học. Với việc giám sát môi trường thông qua phát hiện chất gây ô nhiễm theo thời gian thực bằng cảm biến, sử dụng chemometrics là rất cần thiết.

Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá. Với nước ngầm, để hình thành một tầng chứa nước dưới đất phải mất hàng trăm năm. Do đó, cần hạn chế khai thác nguồn nước dưới đất và chuyển sang khai thác nguồn nước mặt. Tuy nhiên, việc khai thác nước mặt đòi hỏi triển khai các biện pháp quản lý, bảo vệ nguồn nước mặt tổng thể, hiệu quả. Bên cạnh đó, những công nghệ hiện đại sẽ hỗ trợ hiệu quả hơn cho quá trình giám sát đầu vào, đầu ra nguồn nước; từ đó, nâng cao chất lượng đời sống người dân cả ở khu vực đô thị và nông thôn, để không ai bị bỏ lại phía sau.